ABAQUS预应力扩大头锚杆轴力空时域分布有限元分析(2)
在所有保证岩土工程成功和安全的所有措施中，预应力扩大头锚固技术无疑是可供选择的最成熟和最经济可靠的技术之一。所以对于正在立项和在建大型工程中的高边坡、深基坑、大跨度地下工程来说，预应力扩大头锚固技术已经成了一项具有重要意义的关键技术。注定了其在锚固领域有着不可比拟的优势。相比于传统的各类加固支护技术，预应力扩大头锚固技术的主要优势是：由于锚固力学机理的本质是改造和利用岩体自身的力学性能，将原来作为单纯外荷的岩体改变为部分自承体，从而保证了工程整体的稳定性和安全性，改善了周围环境和工程质量，大幅度地节约了工程材料并缩短了工期。这些优点已被大量的工程实践所证明[1]。
1.2 研究现状
1.3 研究内容
预应力扩大头锚固技术是边坡支护的一项重要技术，广泛应用于边坡加固等各项工程中，随着锚固技术的发展，预应力扩大头锚杆也得到了广泛的应用，其种类不断增多，单根承载力也不断增大[2]。但受锚杆在岩土体中受力的复杂性、岩土体地质条件、施工技术条件复杂多变等多种因素的制约，使得锚固理论的研究发展缓慢，落后于工程实践。
在锚杆锚固段应力分布的研究方面，人们通常认为轴应力沿锚固段呈均匀分布，国内外锚固设计规范也是以此为基础的，然而现有的大量试验研究与理论分析表明，锚固力与锚固长度并不成正比。锚杆长度方向上轴应力的分布的研究是优化锚固设计上的一个难题，这是值得我们深入研究的方向。研究这项技术就是要对这些工程进行质量监测和健康监测。
本文所要讲述的就是在理论已经比较成熟的基础上，针对课题的详细情况进行模拟。通过对锚杆杆体基于ABAQUS进行有限元分析，着重研究锚杆在受载状态下的轴力沿锚杆全长的分布。
1.4 研究方法
预应力扩大头锚杆轴力空时域研究是本次课题的重点。针对这样的一个目的，需用ABAQUS模拟锚杆的受力，然后分析其应力应变特点。
1.针对预应力扩大头锚固技术研究，首先查阅国内外相关文献，了解目前预应力扩大头锚固技术的最近研究进展，并进行总结提出自己的设计方案；
2.通过网络﹑书籍以及在老师的指导下，学习ABAQUS软件，掌握基本的建模技术，能够独立运用此软件解决简单的建模问题；
3.研究预应力扩大头锚固技术的具体流程，针对所设计的加固边坡的方案，利用ABAQUS建立有限元模型，并用ABAQUS分析计算，得到锚杆的轴力变化以及其应力应变图；
4.针对所得到的应力应变以及位移变形图，在老师的指导下以及通过去图书馆查阅文献还有网络查询等手段了解工程实际中锚杆的轴力情况，在搜集整理相关资料的基础上, 对预应力扩大头锚固技术的工作机理、发展特点、设计理论等方面进行较深入系统的研究, 可为其他工程应用提供一定的参考。
以上四个步骤即是本次研究的一个主体过程，详细的设计过程、建模工作流程图以及软件的功能介绍会在本文后面章节有详细的阐述。
1.5 论文结构
论文主要有5章：
第2章主要是讲预应力扩大头锚固技术在近年来的发展，特别介绍了边坡高强钢筋锚杆施工工法，同时将该技术在国内外的应用做了相应的介绍，主要研究他们的边坡处理方式。
第3章主要介绍预应力扩大头岩土锚固的相关内容及用于此研究的软件以及其代表性软件ABAQUS，主要阐述它们的发展历程以及在岩土体锚固处理中的优势。
第4章介绍了模型设计的一些情况以及对设计思路进行详细的论述。
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